2.為測(cè)定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:
(1)方案一:稱取一定質(zhì)量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱取剩余固體質(zhì)量,計(jì)算.實(shí)驗(yàn)中加熱至恒重的目的是保證NaHCO3全部分解.
(2)方案二:按如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答以下問題.
①實(shí)驗(yàn)前先檢查裝置的氣密性,并稱取一定質(zhì)量的樣品放入A中,將稀H2SO4裝入分液漏斗中.D裝置的作用是吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進(jìn)入C被吸收.
②實(shí)驗(yàn)中除稱量樣品質(zhì)量外,還需分別稱量C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量(填裝置的字母代號(hào)).
③根據(jù)此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),測(cè)定結(jié)果有誤差.因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷,該缺陷是裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果有較大誤差.
(3)方案三:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液.過濾、洗滌、干燥沉淀、稱量固體質(zhì)量、計(jì)算:
①實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀已完全的方法是將小燒杯內(nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)靜置,取上層清液少許于試管中,向其中加入一定量的Na2SO4溶液,若溶液變渾濁則沉淀已完全.
②如加入試劑改為過量的氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質(zhì)量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.8%.(小數(shù)點(diǎn)后保留1位)

分析 (1)該方案原理為在加熱的條件下Na2CO3能夠穩(wěn)定存在,而NaHCO3較易發(fā)生如下的分解反應(yīng)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,從而可根據(jù)其反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和水蒸汽H2O的量或殘留的固體的量推算出小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該方案根據(jù)加熱后殘?jiān)馁|(zhì)量來求解,自然要加熱至恒重,以保證NaHCO3全部分解.
(2)該方案原理為一定量混合樣品與足量的稀硫酸分別發(fā)生如下反應(yīng)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,
2 NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O↑,根據(jù)所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量,可以分別求得樣品中Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量從而得出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù).該方案關(guān)鍵是要獲得產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量,自然在實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性,要將裝置中的CO2全部被堿石灰所吸收,要稱量堿石灰在吸收CO2前后的質(zhì)量.
①鹽酸具有揮發(fā)性,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.D干燥管中的堿石灰吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進(jìn)入C.
②實(shí)驗(yàn)根據(jù)C裝置前后質(zhì)量變化判斷生成二氧化碳的質(zhì)量.
③裝置中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果有較大誤差.
(3)該方案原理為在樣品中加入BaCl2溶液,其中Na2CO3可與BaCl2發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3與BaCl2則不反應(yīng).從而根擗產(chǎn)生的沉淀量,得出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),方案關(guān)鍵是測(cè)定BaCO3沉淀的質(zhì)量,自然要保證沉淀完全,要正確過濾好.
①試驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是:取上層清液少許于試管中,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全.
②在一定量樣品中加入足量Ba(OH)2溶液,此時(shí)分別發(fā)生如下反應(yīng)Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O,均產(chǎn)生BaCO3沉淀,根據(jù)樣品的總量和生成BaCO3沉淀的量,就可得出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)該方案根據(jù)加熱后殘?jiān)馁|(zhì)量來求解,要加熱至恒重,以保證NaHCO3全部分解.
故答案為:保證NaHCO3全部分解;
(2)①鹽酸具有揮發(fā)性,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以選擇稀硫酸;D干燥管中的堿石灰吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進(jìn)入C被吸收,減少誤差.
故答案為:吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進(jìn)入C被吸收;
②根據(jù)所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量及樣品質(zhì)量,分別求得樣品中Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量從而得出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),所以需稱量C裝置前后質(zhì)量變化判斷生成二氧化碳的質(zhì)量.
故答案為:C;
③裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果有較大誤差.
故答案為:裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果有較大誤差;
(3)①試驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是:取上層清液少許于試管中,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全.
故答案為:將小燒杯內(nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)靜置,取上層清液少許于試管中,向其中加入一定量的Na2SO4溶液,若溶液變渾濁則沉淀已完全;
②發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O.
樣品9.5g,干燥的沉淀碳酸鋇質(zhì)量為19.7g,物質(zhì)的量為$\frac{19.7g}{197g/mol}$=0.1mol,令樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量為xmol、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為ymol,
則106x+84y=9.5,
x+y=0.1,
解得x=0.05,y=0.05,
所以碳酸鈉的質(zhì)量為106g/mol×0.05mol=5.3g,
所以碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{5.3g}{9.5g}$×100%=55.8%.
故答案為:55.8%.

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究“測(cè)定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”為載體,考查學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理與裝置理解評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)計(jì)算等,難度中等,題目涉及到的小蘇打和純堿的化學(xué)知識(shí)是多方面的,構(gòu)成了一道多角度的探究題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列關(guān)于元素周期表的描述正確的是( 。
A.有7個(gè)周期,18個(gè)族
B.第IA族元素也稱為堿金屬元素
C.元素種類最多的族為第IIIB族
D.第七周期若排滿,最多可排50種元素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.某有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為62.為進(jìn)一步測(cè)定A 的化學(xué)式,現(xiàn)取3.1g A完全燃燒,得到二氧化碳和水蒸氣.將產(chǎn)物先后通過足量的濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重2.7g和4.4g(假設(shè)每步反應(yīng)完全).
(1)該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式是CH3O;分子式是C2H6O2
(2)紅外光譜顯示有“C-C”鍵和“O-H”鍵的振動(dòng)吸收,若核磁共振氫譜只有2個(gè)吸收峰且峰面積之比為1:2,推斷該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是HOCH2CH2OH.
(3)該有機(jī)物與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是HOCH2CH2OH+2Na→NaOCH2CH2ONa+H2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持、加熱儀器已略去,氣密性已檢驗(yàn)).

實(shí)驗(yàn)過程;
I.打開彈簧夾,打開活塞a,清加濃鹽酸.
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),夾緊彈簧夾.
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí),關(guān)閉活塞a.
Ⅳ…
(1)A中產(chǎn)生的是黃綠色氣體,其離子方程式為4HCl(濃)+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,在該反應(yīng)中濃鹽酸表現(xiàn)了酸性、還原性.
(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán).
(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2Br-═Br2+2Cl-
(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下D振蕩.靜止后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色.
(5)浸有NaOH溶液的棉花作用是吸收尾氣,防止氯氣污染空氣;離子方程式為Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O.
(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

3.X、Y、Z、R、M、N為六種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如下圖一所示,用化學(xué)用用語答問題:

(1)Z在周期表中的位置第二周期ⅤA族;M的原子結(jié)構(gòu)示意圖
(2)比較R、N、M三種元素簡(jiǎn)單離子的半徑由小到大的順序Na+<O2-<S2-
(3)化合物RYZ的電子式為,它能與雙氧水在酸性條件下反應(yīng),生成兩種無毒氣體,其離子方程式為2CN-+5H2O2+2H+═N2↑+2CO2↑+6H2O.
(4)X和Y兩種元素可以組成一種4原子氣體分子,它的空間構(gòu)型為直線型;已知常溫下,1g 該物質(zhì)完全燃燒放出akJ熱量.寫出表示該物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式C2H2(g)+$\frac{5}{2}$O2(g)=2CO2(g)+H2O(l))△H=-26akJ/mol.
(5)上圖二轉(zhuǎn)化關(guān)系中的A、B、C、D四種化合物均由上述六種元素中的若干種構(gòu)成,其中B為氣體.
①若C的溶液呈酸性,則C溶液中離子濃度由大到小的順序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-);
②若C的溶液呈堿性,則C可能是NaHCO3或NaHS(寫出一種即可).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用,回答下列問題:
(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為5;肼中的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵.
(2)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣.
已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l);△H1=-19.5kJ•mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H2=-534.2kJ•mol-1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9 kJ•mol-1
(3)已知H2O(l)=H2O(g);△H3=+44kJ•mol-1,則表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2 kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.工業(yè)廢氣中含有一定量的SO2對(duì)空氣產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,對(duì)SO2的綜合治理并且變廢為寶有重要的意義.
(1)已知:25℃、101kPa時(shí),Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H=-520kJ•mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ•mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H=-1065kJ•mol-1
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△H=-248kJ/mol.
(2)富集廢氣中SO2,并使其與O2反應(yīng)制備硫酸,用多孔電極材料,裝置如圖1所示.

①X極的電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
②消耗11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體B時(shí),通過質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為2NA
(3)用氫氧化鈉吸收SO2可得到NaHSO3溶液,已知NaHSO3溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO3-+H2O?H2SO3+OH-    HSO3-?H++SO32-,向0.1mol•L-1的NaHSO3溶液中加入少量氫氧化鈉固體,則$\frac{c(S{O}_{3}^{2-})}{c(HS{O}_{3}^{-})}$增大(填“增大”、“減小”或“不變,下同),$\frac{c(N{a}^{+})}{c(S{O}_{3}^{2-})}$增大.
(4)取20.00ml含NaHSO3的吸收液,用0.500mol/L的高錳酸鉀溶液測(cè)定吸收液中NaHSO3的濃度,回答下列問題:
①盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管為酸式滴定管,若滴定開始和結(jié)束時(shí),滴定管中的液面如圖2所示,所用鹽酸消耗高錳酸鉀溶液的體積為26.10ml.
②達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是滴加最后一滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液,溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色且30s不褪色;.
③吸收液中NaHSO3的濃度為1.631mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

11.煤是一種重要的化工原料,人們將利用煤制取的水煤氣、焦炭、甲醚等廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中.(1)已知:①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1
則碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ•mol-1.該反應(yīng)在高溫(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下有利于正向自發(fā)進(jìn)行.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.關(guān)于鋁及其化合物的說法錯(cuò)誤的是( 。
A.氧化鋁是一種高硬度高熔沸點(diǎn)化合物
B.鋁是活潑金屬,其合金抗腐蝕能力差
C.常溫下鋁能與氧氣反應(yīng)
D.氫氧化鋁能中和胃酸,可用于制胃藥

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同步練習(xí)冊(cè)答案